Gastric Acid Secretion Physiology
การหลั่งกรดในกระเพาะอาหารเป็นผลจากการทำงานร่วมกันของ
neural, endocrine, paracrine และ autocrine
pathways โดยมีเป้าหมายสุดท้ายอยู่ที่ parietal cell
ซึ่งหลั่ง HCl ผ่าน H⁺/K⁺-ATPase
proton pump
Functional Anatomy ของกระเพาะอาหาร
Oxyntic mucosa (Fundus + Body)
คิดเป็น ~80% ของกระเพาะ
ประกอบด้วย
Parietal cell
สร้าง
- HCl
- Intrinsic
factor
ECL cell
สร้าง
- Histamine
D cell
สร้าง
- Somatostatin
X/A-like cell
สร้าง
- Ghrelin
Antrum
ประกอบด้วย
G cell
สร้าง Gastrin
D cell
สร้าง Somatostatin
หน้าที่ของ Gastric Acid
ช่วย
- Protein
digestion
- Iron
absorption
- Calcium
absorption
- Vitamin
B12 absorption
- Drug
absorption (เช่น ketoconazole, itraconazole,
levothyroxine)
และ
- ฆ่าเชื้อโรคที่รับประทานเข้าไป
- ป้องกัน bacterial overgrowth
- ลดความเสี่ยงของ C. difficile infection
Phases of Acid Secretion
1. Cephalic Phase (~30%)
กระตุ้นโดย
- Sight
- Smell
- Taste
- Thought
of food
- Swallowing
กลไก
Vagus nerve
↓
Acetylcholine
↓
Acid secretion
เป็น phase ที่เกิดก่อนอาหารเข้ากระเพาะ
2. Gastric Phase (~60%)
สำคัญที่สุด
กระตุ้นโดย
- Gastric
distension
- Amino
acids
- Peptides
เกิด
Gastrin release
↓
Histamine release
↓
Acid secretion
3. Intestinal Phase (~10%)
อาหารเข้าสู่ลำไส้
มีผลต่อ acid secretion เพียงเล็กน้อย
กลไกยังไม่ชัดเจนทั้งหมด
Parietal Cell Mechanism
Parietal cell หลั่งกรดผ่าน
H⁺/K⁺ ATPase
(Proton Pump)
เป็น final common pathway ของ acid secretion
Carbonic Anhydrase Reaction
CO₂ + H₂O
↓
H₂CO₃
↓
H⁺
+ HCO₃⁻
H⁺
→ หลั่งเข้าสู่
lumen
HCO₃⁻
→ เข้าสู่เลือด
เกิด
Alkaline tide
หลังรับประทานอาหาร
3 Major Stimulators of Acid Secretion
จำง่าย
H-A-G
Histamine
Acetylcholine
Gastrin
ทั้งสามมี synergistic effect ต่อ parietal cell
Histamine ★
เป็น
Major paracrine stimulator
สร้างจาก
ECL cell
อยู่ใกล้ parietal cell มาก
Mechanism
Histamine
↓
H₂
receptor
↓
↑ cAMP
↓
Proton pump activation
↓
Acid secretion
Clinical Correlation
H₂ receptor blockers
เช่น
- Famotidine
- Cimetidine
ลด acid secretion ได้ทุก phase
เพราะ histamine เป็น final
mediator ของ gastrin และ vagal
stimulation จำนวนมาก
Gastrin
เป็น
Major endocrine regulator
สร้างจาก
G cell ใน antrum
Gastrin กระตุ้นกรดอย่างไร
ส่วนใหญ่ผ่าน
Gastrin
↓
CCK2 receptor บน ECL cell
↓
Histamine release
↓
Parietal cell
มากกว่าการกระตุ้น parietal cell โดยตรง
Stimulators ของ Gastrin
- Protein
meal
- Amino
acids
- Gastric
distension
- GRP
(gastrin-releasing peptide)
Acetylcholine
มาจาก
Vagus nerve
จับ
M3 receptor
บน parietal cell
Effects
Direct
กระตุ้น parietal cell
Indirect
- Gastrin
↑
- Histamine
↑
- Somatostatin
↓
จึงเป็น potent stimulator ของ acid secretion
Important Inhibitors
Somatostatin ★
เป็น
Major physiologic inhibitor
สร้างจาก
D cell
ใน antrum และ body
Effects
ยับยั้ง
- Gastrin
- Histamine
- Parietal
cell
พร้อมกัน
จึงเป็น brake หลักของระบบทั้งหมด
Feedback Loop
Acid ↑
↓
Somatostatin ↑
↓
Gastrin ↓
↓
Acid ↓
Negative feedback สำคัญที่สุดของ gastric
acid secretion
Other Inhibitors
CCK
ตอบสนองต่อ fat ใน duodenum
GLP-1
Peptide YY
Prostaglandins (PGE₂)
Nitric oxide
Hydrogen sulfide
Prostaglandins และ NSAIDs
PGE₂
- ลด acid secretion
- เพิ่ม mucus
- เพิ่ม bicarbonate
- เพิ่ม mucosal blood flow
NSAIDs
ยับยั้ง COX
↓
PGE₂
↓
↓
Acid ↑
+
Mucosal defense ↓
↓
Peptic ulcer
Pepsin
สร้างจาก
Chief cell
ในรูป
Pepsinogen
Activation
Pepsinogen
↓ pH ต่ำ
Pepsin
Pepsin ทำงานดีที่สุดเมื่อ
pH <4
และ inactive เมื่อ
pH >4
ทำไมต้องรักษาแผลให้ pH >4 ?
เพราะ
- Acid ลดลง
- Pepsin
ถูก inactivate
ดังนั้น
Acid + Pepsin ulcerogenic มากกว่า acid อย่างเดียว
Basal และ Maximal Acid Output
Basal Acid Output (BAO)
ปกติ
<10 mEq/hr
เฉลี่ย ~2 mEq/hr
Maximal Acid Output (MAO)
หลัง pentagastrin
เฉลี่ย
~30 mEq/hr
Upper limit
~60 mEq/hr
H. pylori กับ Acid Secretion
Pangastritis (85%)
Inflammation ทั่วกระเพาะ
↓
Parietal cell dysfunction
↓
Acid secretion
↓
Atrophic gastritis
↓
Achlorhydria
Antral-predominant gastritis (15%)
Somatostatin ↓
↓
Gastrin ↑
↓
Acid ↑
สัมพันธ์กับ
Duodenal ulcer
PPI และ Rebound Acid Hypersecretion
PPI
↓
Acid suppression
↓
Gastrin ↑
↓
ECL hyperplasia
+
Parietal cell hyperplasia
↓
หยุดยา
↓
Acid secretion มากกว่าปกติชั่วคราว
เรียกว่า
Rebound acid hypersecretion
High-Yield Summary
Final common pathway
- H⁺/K⁺
ATPase
3 Major Stimulators
- Histamine
(H₂
receptor → cAMP)
- Acetylcholine
(M3 receptor → Ca²⁺)
- Gastrin
(CCK2 receptor →
Histamine release)
Major Inhibitor
- Somatostatin
Histamine
- สร้างจาก ECL cell
- เป็น paracrine mediator ที่สำคัญที่สุด
Gastrin
- สร้างจาก G cell
- กระตุ้น acid ส่วนใหญ่ผ่าน ECL cell
Vagus nerve
- ↑ Gastrin
- ↑ Histamine
- ↑ Acid
- ↓ Somatostatin
Prostaglandins
- ↓ Acid
- ↑ Mucosal protection
NSAIDs
- ↓ Prostaglandins
- ↑ Ulcer risk
H. pylori
- Antral-predominant
→ Acid ↑ → Duodenal ulcer
- Pangastritis
→ Acid ↓ → Atrophic gastritis
PPI withdrawal
- อาจเกิด rebound acid hypersecretion ได้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น